网络智能已经普及到我们的城市、家庭和办公室，赋予了各种设备从恒温器到交通信号灯的能力，同时也扩展到工厂车间，制造商正考虑如何通过连接技术和数字化的进步，实现工业4.0并提高产量。

德州仪器副总裁兼高速数据(HSD)部门总经理Ahmed Salem表示：“大多数人在家中通过连接边缘节点或终端来体验自动化。同样，工业4.0将信息技术的创新与运营技术相结合，使制造系统变得更加智能和自主。”

工业3.0时代定义了笼式机器人，它们通常用于重工业、执行有限数量的可重复任务。而工业4.0则引入了智能机器人的概念，这些机器人能够与人类安全自主地组装各种产品，包括汽车、飞机机翼、智能手机和笔记本电脑等。

现代工厂网络架构的趋势是通过制定行业标准和协议（如时间敏感网络(TSN)、EtherCAT和Profinet）持续提高效率、安全性和可持续性。

Ahmed指出：“在家中，同步或数据丢失问题只是一种令人沮丧的现象。但在工业自动化领域，可靠和可信赖的通信至关重要，因为数据丢失可能导致极高的代价，甚至有灾难性的后果。”

即使是控制信号之间发生几毫秒的意外延迟，也可能导致压缩天然气机器的不同步，造成永久性损坏。在最糟糕的情况下，断开连接可能导致机械臂失控等危险状况。

出于这些原因，工厂过去依赖于经过验证的确定性通信技术，以确保在指定的时间窗口内发送所有控制信号。然而，大多数技术都存在速度慢的问题，这会限制大量信息的快速流动，影响多传感器智能控制系统的效能。

相比之下，以太网长期以来一直提供高带宽，最高速度可达几十、几百甚至上千兆比特。例如，EtherCAT和Profinet是为工业环境挑战而设计的工业以太网协议。2016年，使用工业以太网的新型工业通信设备比例为38%，而今年已增长到68%。

此外，TSN标准的发展使得以太网成为控制网络的常见选择，因为以太网可以通过高度精确的分布式时钟和自动确定时间敏感控制消息的优先级等功能，确保在指定的时间窗口内发送控制信号。

“在接下来的10年里，我认为我们将开始看到传感器技术和边缘AI在降低功耗方面发挥作用，例如，允许我们动态关闭工厂的某些部分，然后在需要时快速让它们恢复生产”，他说道，“随着世界各国都需要适应不断增长的人口和超负荷运转的电网，这些创新对于实现节能至关重要，而节能不仅符合客户预期，也符合我们所有人的需要

“在接下来的10年里，我认为我们将开始看到传感器技术和边缘AI在降低功耗方面发挥作用，例如，允许我们动态关闭工厂的某些部分，然后在需要时快速让它们恢复生产”，他说道，“随着世界各国都需要适应不断增长的人口和超负荷运转的电网，这些创新对于实现节能至关重要，而节能不仅符合客户预期，也符合我们所有人的需要。”